在产品设计和开发中使用有限元分析的18个理由!
责任编辑:沐小月     时间:2022-01-24     来源:转载于:正脉科工 CAE
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有限元分析 (FEA) 为产品设计工程师和制造商带来了大量机会,现已成为汽车、生物医学、航空航天、工业设备和重型工程等行业产品开发过程中不可或缺的一部分。它基本上由三个主要阶段组成:预处理,解决方案和后处理。

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使用有限元方法执行分析的步骤

  • 导入或开发产品的CAD几何图形以进行分析;


  • 根据仿真要求选择模型类型(1D,2D或3D);


  • 使用所选模型类型为模型生成网格;


  • 网格大小设置和验证可纠正错误并改善网格质量;


  • 选择分析类型,例如静态,动态,热或耦合;


  • 应用负载,力矩,温度等边界条件;


  • 执行仿真分析;


  • 后处理以提取结果。


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有限元分析使用的求解器是以数字方式求解一组方程。因此,通过仿真获得的结果完全取决于所应用的边界条件、选择的模型类型、分配的材料属性和分析类型的选择。那么,为什么有限元分析如此重要呢?

使用有限元分析的理由

  1. 新产品和现有产品的性能改进;


  2. 降低设计和制造成本;


  3. 减少所需的物理测试试验次数;


  4. 更快地将产品推向市场;


  5. 可以评估和优化替代设计和材料;


  6. 快速分析基本解决方案的变体;


  7. 由于清楚地了解组件的设计意图,因此可以更好地设计产品;


  8. 减少材料浪费;


  9. 结构的拓扑和重量优化,不影响性能和安全性;


  10. 由于信息完整,可以做出更好的设计决策;


  11. 更快地达到所需质量的最终产品设计;


  12. 轻松满足各种产品标准和合同要求;


  13. 提高产品安全性;


  14. 通过在模型上应用适当的边界条件来确定现实条件下的产品行为;


  15. 提高客户满意度;


  16. 即使在经济实惠的工作站和台式个人计算机上也可以执行FEA;


  17. CAE软件现在是大多数一流企业的必备工具;


  18. 确定产品的使用寿命并确定保修和维修计划。


有限元分析确实是工程师为市场提供优质产品的重要工具之一。现在,将仿真测试和设计优化与产品开发周期相结合,提高产品质量和缩短产品上市时间是一种普遍现象。


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